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目录1

第一章 线性动态系统的数学描述1

§1 引言1

§2 时间域上线性系统的数学描述5

2.1 线性系统的输入输出描述6

2.2 线性系统系统的状态空间描述8

§3 频率域上线性定常系统的数学描述15

3.1 传递函数矩阵描述16

3.2 矩阵分式描述18

3.3 多项式矩阵描述18

3.4 各种数学描述方法的互换20

第一章 习题23

1.1 典型输入函数27

§1 线性系统的时域分析27

第二章 线性系统的动态分析27

1.2 阶跃响应分析29

1.3 典型系统分析30

1.4 稳态响应分析36

§2 线性系统的频域分析39

2.1 频率特性39

2.2 频率特性的表示法41

2.3 频率特性分析47

§3 线性系统动态方程的解50

3.1 状态空间描述的解50

3.2 基于主导极点的近似分析51

3.3 线性时变系统的解53

第二章 习题57

1.1 线性赋范空间59

第三章 控制系统的稳定性59

§1 线性系统的输入输出稳定性59

1.2 输入输出稳定性61

§2 控制系统的李雅普诺夫稳定性64

2.1 李雅普诺夫稳定性64

2.2 李雅普诺夫稳定性的条件67

2.3 线性系统的李雅普诺夫稳定性69

2.4 劳斯-赫尔维茨稳定判据73

§3 控制系统的内部稳定性77

3.1 内部稳定性77

3.2 奈奎斯特（Nyquist）稳定判据79

3.3 根轨迹法85

第三章 习题93

§1 线性系统的能控性95

第四章 线性系统的能控性和能观性95

1.1 能控性定义96

1.2 能控性判据97

1.3 能控性指数100

1.4 能控性子空间102

§2 线性系统的能观性103

2.1 能观性定义103

2.2 对偶性原理105

2.3 不能观子空间109

§3 线性系统的标准型109

3.1 单变量系统的能控标准型110

3.2 多变量系统的能控标准型113

3.3 多变量系统的能观标准型118

4.1 能控性分解120

§4 线性时不变系统的结构分解120

4.2 能观性分解125

4.3 卡尔曼标准分解128

4.4 既约系统131

第四章 习题135

第五章 实现理论138

§1 传递函数矩阵的实现138

1.1 实现的一般理论138

1.2 实现的方法139

§2 微分算子描述的系统145

2.1 微分算子描述的系统145

2.2 递函数矩阵分解和微分算子描述的系统148

2.3 微分算子描述的状态空间实现150

3.1 有理函数矩阵的标准型153

§3 系统的零点153

3.2 系统的零点156

第五章 习题163

第六章 极点配置问题165

§1 状态反馈配置极点165

§2 特征结构配置169

§3 输出反馈极点配置176

§4 状态观察器181

4.1 全维状态观察器181

4.2 降维观察器183

4.3 利用观察器的系统镇定187

第六章 习题189

第七章 解耦和干扰解耦191

1.1 绝对能观性和绝对能控性193

§1 绝对能观性和绝对能控性193

1.2 绝对能控性和绝对能观性的系统分解199

1.3 系统的无穷远结构200

§2 逆系统算法和前馈的反馈实现205

2.1 右逆和左逆205

2.2 逆系统算法207

2.3 前置补偿器的反馈实现212

§3 解耦问题的解215

3.1 一般解耦问题215

3.2 稳定解耦问题220

3.3 输出反馈解耦222

§4 干扰解耦225

4.1 干扰解耦的状态反馈方法225

4.2 动态补偿器干扰解耦231

第七章 习题237

第八章 分散控制系统239

§1 问题的描述239

§2 分散固定模问题242

§3 局部能控性248

3.1 v＝2的分散系统的局部能控性248

3.2 分散系统的局部能控性255

§4 分散系统的极点配置问题258

4.1 分散系统的连通分支258

4.2 分散极点配置和分散镇定260

§5 分散系统的时变反馈264

第八章 习题270

附录 多项式矩阵和有理函数矩阵273

参考文献297